人工地层冻结技术中,冻结帷幕平均温度是评估冻结效果与结构安全的核心参数。针对现有理论模型在-50℃深冷冻结工况下的适用性,通过模型试验与理论分析,对比了特鲁巴克模型、巴霍尔金模型、成冰公式及等效截面法等典型算法的预测精度。结果表明:成冰公式在常规及深冷工况下预测误差普遍低于8%,但冷媒流量低于3 m3/h时因热传导机制改变导致精度显著下降;巴霍尔金理论衍生模型(等效梯形法、等效三角形法等)因忽略相变潜热的时变效应,计算值较实测值系统偏低约25%。研究揭示了传统模型在深冷冻结中的适用性,研究成果为深冷冻结工程设计提供理论依据。
人工地层冻结技术中,冻结帷幕平均温度是评估冻结效果与结构安全的核心参数。针对现有理论模型在-50℃深冷冻结工况下的适用性,通过模型试验与理论分析,对比了特鲁巴克模型、巴霍尔金模型、成冰公式及等效截面法等典型算法的预测精度。结果表明:成冰公式在常规及深冷工况下预测误差普遍低于8%,但冷媒流量低于3 m3/h时因热传导机制改变导致精度显著下降;巴霍尔金理论衍生模型(等效梯形法、等效三角形法等)因忽略相变潜热的时变效应,计算值较实测值系统偏低约25%。研究揭示了传统模型在深冷冻结中的适用性,研究成果为深冷冻结工程设计提供理论依据。
人工地层冻结技术中,冻结帷幕平均温度是评估冻结效果与结构安全的核心参数。针对现有理论模型在-50℃深冷冻结工况下的适用性,通过模型试验与理论分析,对比了特鲁巴克模型、巴霍尔金模型、成冰公式及等效截面法等典型算法的预测精度。结果表明:成冰公式在常规及深冷工况下预测误差普遍低于8%,但冷媒流量低于3 m3/h时因热传导机制改变导致精度显著下降;巴霍尔金理论衍生模型(等效梯形法、等效三角形法等)因忽略相变潜热的时变效应,计算值较实测值系统偏低约25%。研究揭示了传统模型在深冷冻结中的适用性,研究成果为深冷冻结工程设计提供理论依据。
人工地层冻结技术中,冻结帷幕平均温度是评估冻结效果与结构安全的核心参数。针对现有理论模型在-50℃深冷冻结工况下的适用性,通过模型试验与理论分析,对比了特鲁巴克模型、巴霍尔金模型、成冰公式及等效截面法等典型算法的预测精度。结果表明:成冰公式在常规及深冷工况下预测误差普遍低于8%,但冷媒流量低于3 m3/h时因热传导机制改变导致精度显著下降;巴霍尔金理论衍生模型(等效梯形法、等效三角形法等)因忽略相变潜热的时变效应,计算值较实测值系统偏低约25%。研究揭示了传统模型在深冷冻结中的适用性,研究成果为深冷冻结工程设计提供理论依据。
人工地层冻结技术中,冻结帷幕平均温度是评估冻结效果与结构安全的核心参数。针对现有理论模型在-50℃深冷冻结工况下的适用性,通过模型试验与理论分析,对比了特鲁巴克模型、巴霍尔金模型、成冰公式及等效截面法等典型算法的预测精度。结果表明:成冰公式在常规及深冷工况下预测误差普遍低于8%,但冷媒流量低于3 m3/h时因热传导机制改变导致精度显著下降;巴霍尔金理论衍生模型(等效梯形法、等效三角形法等)因忽略相变潜热的时变效应,计算值较实测值系统偏低约25%。研究揭示了传统模型在深冷冻结中的适用性,研究成果为深冷冻结工程设计提供理论依据。
为了探究多因素耦合效应对冻结兰州黄土动力参数的影响,以分布在我国西部季节冻土区的兰州黄土为研究对象,通过动三轴试验研究了不同围压(0.1、0.2、0.3 MPa)、温度(-1、-3、-5℃)、含水率(14%、16%、18%)及加载频率(1、2、4Hz)影响下冻结兰州黄土的动力参数变化特征。基于试验结果,分析了冻结兰州黄土最大动弹性模量、等效黏滞阻尼系数、参考应变幅值在温度、围压、含水率、加载频率等多因素耦合影响下的变化规律。结果表明,温度、含水率、加载频率和围压等耦合因素对冻结兰州黄土动弹性模量、参考应变幅值和等效黏滞阻尼系数的影响程度有差异。可以发现,冻结兰州黄土动弹性模量和参考应变幅值随温度变化的影响最显著,等效黏滞阻尼系数随加载频率变化表现最敏感。基于试验数据,对影响冻结兰州黄土的4种因素进行归一化和无量纲化处理,采用多元回归分析方法提出了冻结兰州黄土动力学参数的预测公式,有助于快速预测冻结兰州黄土在多因素耦合效应影响下的动力学参数变化特征。
为了探究多因素耦合效应对冻结兰州黄土动力参数的影响,以分布在我国西部季节冻土区的兰州黄土为研究对象,通过动三轴试验研究了不同围压(0.1、0.2、0.3 MPa)、温度(-1、-3、-5℃)、含水率(14%、16%、18%)及加载频率(1、2、4Hz)影响下冻结兰州黄土的动力参数变化特征。基于试验结果,分析了冻结兰州黄土最大动弹性模量、等效黏滞阻尼系数、参考应变幅值在温度、围压、含水率、加载频率等多因素耦合影响下的变化规律。结果表明,温度、含水率、加载频率和围压等耦合因素对冻结兰州黄土动弹性模量、参考应变幅值和等效黏滞阻尼系数的影响程度有差异。可以发现,冻结兰州黄土动弹性模量和参考应变幅值随温度变化的影响最显著,等效黏滞阻尼系数随加载频率变化表现最敏感。基于试验数据,对影响冻结兰州黄土的4种因素进行归一化和无量纲化处理,采用多元回归分析方法提出了冻结兰州黄土动力学参数的预测公式,有助于快速预测冻结兰州黄土在多因素耦合效应影响下的动力学参数变化特征。
为了探究多因素耦合效应对冻结兰州黄土动力参数的影响,以分布在我国西部季节冻土区的兰州黄土为研究对象,通过动三轴试验研究了不同围压(0.1、0.2、0.3 MPa)、温度(-1、-3、-5℃)、含水率(14%、16%、18%)及加载频率(1、2、4Hz)影响下冻结兰州黄土的动力参数变化特征。基于试验结果,分析了冻结兰州黄土最大动弹性模量、等效黏滞阻尼系数、参考应变幅值在温度、围压、含水率、加载频率等多因素耦合影响下的变化规律。结果表明,温度、含水率、加载频率和围压等耦合因素对冻结兰州黄土动弹性模量、参考应变幅值和等效黏滞阻尼系数的影响程度有差异。可以发现,冻结兰州黄土动弹性模量和参考应变幅值随温度变化的影响最显著,等效黏滞阻尼系数随加载频率变化表现最敏感。基于试验数据,对影响冻结兰州黄土的4种因素进行归一化和无量纲化处理,采用多元回归分析方法提出了冻结兰州黄土动力学参数的预测公式,有助于快速预测冻结兰州黄土在多因素耦合效应影响下的动力学参数变化特征。
为研究冻融作用对重载铁路路基粉土填料静动力学特性的影响,对冻融前后神朔铁路粉土填料进行了静动三轴剪切试验。试验结果表明:该粉土的动、静强度均随着冻融次数的增加而逐渐减小;当冻融次数相同时,试样的静强度大于动强度;动、静黏聚力随冻融次数先减小后趋于稳定,而动、静内摩擦角随冻融次数先增大后趋于稳定;试样的静黏聚力小于动黏聚力,静内摩擦角大于动内摩擦角;该粉土的动初始弹性模量随冻融次数先降低后趋于稳定,而静初始弹性模量随冻融次数先增大后趋于稳定;当冻融次数相同时,试样的动初始弹性模量大于静初始弹性模量;冻融后试样的等效剪切模量小于未冻融试样;冻融作用对该粉土的等效剪切模量的影响主要集中在前5次冻融循环。
水合物饱和度参数的准确计算对于水合物资源量的评价至关重要。本文提出利用超声波测井资料与等效介质模型相结合的方法,可有效评价祁连山冻土区孔隙型水合物储层水合物饱和度变化特征,并在典型孔隙型水合物钻孔DKXX-13进行了应用。基于等效介质理论的弹性波速度模型正演模拟的纵波速度相比基于双相介质理论的弹性波速度模型更加吻合实际测井纵波速度,可用于分析孔隙型水合物储层的纵波速度特征;通过正演模拟的纵波速度与实际测井纵波速度的对比,识别出X30.0~X30.2m、X30.3~X30.4m、X31.1~X31.6m、X31.7~X31.9m、X32.0~X32.2m井段存在水合物,水合物赋存井段地层的水合物饱和度变化范围为13.0%~85.0%,平均值为61.9%,与标准阿尔奇公式估算结果和现场岩芯测试结果基本一致。研究结果可为祁连山冻土区水合物地层测井评价与地震勘探提供理论依据和技术支撑。